1/0=?
原创2024年7月14日...大约 2 分钟
1/0=?
在小学时期,老师强调0不能做除数,因为无法想象6个苹果分给0个人会发生什么。
再大一点到了初高中时期,我们使用使用反证法,可以证明任何数除以0不会得到1,因为这会导致所有数都等于1,与现实相悖。
证明: 假设10÷0=b 那么b x 0=10 bx(0+0)=10
bx0+bx0=10
10+10=10 所以2=1 以此类推,我们还可以证明出3=1,4=1......
到了大学,我们可以从数学上的极限概念讨论,当分子1与分母逐渐趋近0时,分数1/0的结果会趋近正无穷大。但如果分母变为负的极小数,结果会趋近负无穷大。由于正无穷大和负无穷大之间存在极大差距,因此1/0不能同时等于正无穷大和负无穷大。
在高等数学中,除以零可能不再是无意义的操作,而是与无穷概念的拓展相关的有趣规则。随着数学知识的深入,特别是学习负数和复数后,我们可能会理解1除以0的真正含义,虚数就是在实数轴外引入虚数轴,形成复平面而形成的。
这时候我们引入一个叫“黎曼球”的概念,它是通过将平面上的点卷曲到球面上形成的。球面上的点与平面上的点一一对应,球面上的点离原点越远的点会集中在球的北极点附近。当光线的角度变小时,平面上的点离原点越远的对应点也会集中在球的北极点附近。黎曼球的北极点对应于平面上无穷远处的点,即“1÷0”。
所以在黎曼球的规则下,除以零的结果不一定是正无穷或负无穷,可能是一种新的概念:无穷。这种无穷既非负数也非正数,同时也非实数和虚数。它的长度无限,方向任意,但不再是虚无的概念。
最后,下次有人问你1÷0是什么时,你可以默默地给他一个黎曼球,让他自己去领悟其中的奥妙。
Q.E.D.
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